专利名称：一种印制线路板蚀刻废液循环再生及铜提取工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种印制电路板所产生化工溶液的循环再生的工艺，特别涉及从印制电路板蚀刻废液中提取铜并使蚀刻废液循环再生的方法。
背景技术：
萃取一反萃一电积工艺常用于印制电路板蚀刻废液的处理。这是因为它在回收金属铜的同时，能够使蚀刻液得以再生。整个工艺过程在理想状态下不会产生任何废物。其中萃取一反萃单元又是该工艺过程是否成功的关键。传统的萃取一反萃单元包括萃取、洗涤、反萃等单元操作，它们分别在不同的萃取设备中进行。这就要求这些设备协同运作，任何一个设备出现异常，都会造成整个工艺运行失败。因此，工艺设计复杂，对工艺参数也有严格的要求。这就间接地增加了萃取设备的设计要求。总体来说，传统的萃取一反萃流程存在着造价高、对运行条件的要求高、工艺控制复杂、运行可靠性和稳定性低等缺点。除此之外，传统的萃取设备，不论是混合澄清槽，还是离心萃取器，对萃取剂的分相时间要求都很高。还需要特殊的设计排放萃取过程中产生的乳化层和界面污物，这就进一步增加了装置的运行成本和维护成本。本发明将萃取、洗涤、反萃等单元操作放在同一个设备中进行，减小了工艺的复杂性，提高运行的灵活性、稳定性和可靠性。采用搅拌釜来完成萃取、洗涤和反萃等单元操作， 降低了设备的造价和维护成本。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明的目的在于提供一种操作容易、工艺简单、环保的印制线路板蚀刻废液循环再生及铜提取工艺。本发明的目的是通过如下步骤实现的
(1)将第一储槽(Hl)中含铜离子浓度为5.Og/广180. Og/L的废蚀液经第一过滤器(gl) 过滤，除去固体杂质后的废蚀液存放于第二储槽(H2)中；
(2)将第二储槽(H2)内的废蚀液转入萃取釜(A)中，再加入MextralPCB-2011型油性铜萃取剂，搅拌混合，充分萃取，然后静置分层；
(3)分液，萃取釜(A)内上层负载铜的有机相留于釜中备用，下层经处理后的废蚀液放入第三储槽(H3)中，经检验分析合格后通过第二过滤器(g2)过滤除杂后再补加蚀刻液所需成分即得再生蚀刻液；
(4)将第六储槽(H6)中的洗液加入到步骤C3)所得的上层负载铜的有机相中，搅拌洗涤，然后静置分层，分液，上层负载铜有机相留于釜中，下层洗液返回第六储槽(H6)。(5)将第七储槽(H7)中浓度为l(T250g/L的硫酸溶液加入到步骤萃取釜(A) 中所得的上层负载铜有机相中，搅拌混合进行反萃，然后静置分层；
(6)分液，上层有机相即萃取剂留于萃取釜(A)中待处理，将下层硫酸铜溶液转入储槽 (H8)中，分析检测溶液中硫酸铜的浓度，达标合格后经由第三过滤器(g3)过滤，除去油性杂质，所得滤液进入电解池(H9)电解即得含量超过99. 99%的阴极铜；
(7)随时取样检测电解池(H9)中硫酸铜的浓度，当其低于20g/L时，电解液变为贫铜硫酸溶液，将该溶液放出并返回硫酸储槽(H7)中循环使用；
(8)将第六储槽(H6)中的洗液再加入到步骤(6)所述的上层有机相即萃取剂中，搅拌洗涤，然后静置分层；
(9)分液，下层洗液返回第六储槽(H6)中循环使用，上层有机相即萃取剂可以进入下一轮萃取循环使用。在操作中只需要控制好每个步骤完成后所得溶液的标准，一步步进行就能保证整个工艺的完成。相对以前每一个步骤时间、参数、加入其他物质的量都需要严格控制，操作更加简单。同时废液回收循环再利用，减少了污染，也即降低了排污的成本，另外重新利用也减少了所需的原料，也节约了原料成本。上述步骤(1) (9)之间为歇性操作；每个步骤对物料的处理均在密闭体系里进行。无刺激性气体泄漏，无有毒有害液体的排出，对环境友好。步骤⑵中上述萃取釜(A)的容量范围为0. 1吨 30吨。步骤(2)中上述Mextral PCB-2011，为属于酸性萃取剂的Mextral PCB_2011a，或属于碱性萃取剂的Mextral PCB-20lib。步骤(2 )中加入的废蚀液与Mextral PCB-2011油性萃取剂的体积比% :VM2
V extral=l-0^3.0:3. 0 1.0。步骤(2)中搅拌混合的时间为5 120分钟，搅拌转速为5(Γ1000转/分钟，静置时间为5 120分钟。步骤(4)中储存于储槽Η6的洗液可以是自来水、氨水、碳酸氢钠溶液、硫酸溶液中的一种，浓度为0. 01% 5%，搅拌洗涤5 120分钟，转速为50 500转/分钟，静置时间为5 120 分钟。步骤(5)中搅拌时间为5 120分钟，转速为50 1500转/分钟，静置时间为5 120分钟。步骤(8)中搅拌时间为5 120分钟，转速为50 500转/分钟，静置时间5 120分钟。上述步骤(1) (9)的操作温度范围为(T90°C。本发明的优点
1.本发明所涉及的设备简单，投资成本少；规模可大可小，适应性强，经济效益好。2.本发明对原材料萃取剂和废蚀刻液的要求不高。3.本发明与传统工艺比较，条件简单，过程可控，运行稳定，不易出故障，维护成本低。4.本发明与传统工艺相比，在运行过程中需要严格控制的参数较少，可操作性更强。5.本发明无废气、废液的排放，对环境无污染，经处理后的蚀刻液还能循环利用， 减少了资源的消耗。具有良好的经济效益和社会效益。
图1本发明工艺设备图。
具体实施例方式下面通过几个实例来进一步说明本发明的具体实施方式
，要说明的是本发明并不局限于以下所举的实例。实施例1
如图1所示，将将第一储槽Hl中100L碱性废蚀刻液经过第一过滤器gl过滤除杂，得到除杂废蚀刻液存放于第二储槽H2中。将第二储槽H2中除杂废蚀刻液与100L的Mextral PCB-2011b萃取剂加入萃取釜A中搅拌0. 5小时进行萃取。停止搅拌，静置20分钟分层。 分液，萃取釜A内上层含铜负载有机相留于萃取釜中，将下层经萃取后的废蚀液放入第三储槽H3中。取样分析合格后第二过滤器g2过滤，滤液存放于第四储槽H4中，补加蚀刻液配方成分进行调配即得再生蚀刻液，存放入第五储槽H5中。将第六储槽H6中120L浓度为0. 5%的氨水，加入萃取釜A中留下的铜负载有机相里，搅拌洗涤40分钟。停止搅拌，静置20分钟分层。将下层氨水放出再返回氨水储槽H6 中循环使用。将第七储槽H7中150L浓度为120g/L的硫酸溶液加入上层铜负载有机相中进行反萃，搅拌45分钟。停止搅拌，静置20分钟分层。上层Mextral PCB_2011b萃取剂留于萃取釜中，下层硫酸铜溶液放入储槽H8中，经检测合格后经第三过滤器g3过滤除去油性物质，滤液进入电解池H9电解得到纯度为99. 99%的阴极铜。随时取样检测电解池H9中硫酸铜的浓度，当其低于20g/L时，电解液变为贫铜硫酸溶液，将该溶液放出并返回硫酸储槽 H7中循环使用；
将第六储槽H6中的氨水再加入100L到萃取釜A里使用过的Mextral PCB_2011b萃取剂中，搅拌洗涤20分钟，停止搅拌，静置分层，下层氨水返回氨水储槽H6中循环使用。上层经洗涤过的Mextral PCB_2011b萃取剂进入下一轮循环使用。实施例2
如图1所示，将第一储槽Hl中5000L碱性废蚀刻液经过第一过滤器gl过滤除杂，得到除杂废蚀刻液存放于第二储槽H2中。将第二储槽H2中除杂废蚀刻液与6000L的Mextral PCB-2011b萃取剂加入萃取釜A中搅拌0. 5小时进行萃取。停止搅拌，静置20分钟分层。 分液，萃取釜A内上层含铜负载有机相留于萃取釜中，将下层经萃取后的废蚀液放入第三储槽H3中。取样分析合格后第二过滤器g2过滤，滤液存放于第四储槽H4中，补加蚀刻液配方成分进行调配即得再生蚀刻液，存放入第五储槽H5中。将第六储槽H6中6000L自来水，加入萃取釜A中留下的铜负载有机相里，搅拌洗涤40分钟。停止搅拌，静置20分钟分层。将下层自来水放出再返回氨水储槽H6中循环使用。将第七储槽H7中5000L浓度为150g/L的硫酸溶液加入上层铜负载有机相中进行反萃， 搅拌45分钟。停止搅拌，静置20分钟分层。上层Mextral PCB_2011b萃取剂留于萃取釜中，下层硫酸铜溶液放入储槽H8中，经检测合格后经第三过滤器g3过滤除去油性物质，滤液进入电解池H9电解得到纯度为99. 99%的阴极铜。随时取样检测电解池H9中硫酸铜的浓度，当其低于20g/L时，电解液变为贫铜硫酸溶液，将该溶液放出并返回硫酸储槽H7中循环使用；
将第六储槽H6中的自来水再加入5000L到萃取釜A里使用过的Mextral PCB-201 Ib萃取剂中，搅拌洗涤20分钟，停止搅拌，静置分层，下层自来水返回氨水储槽H6中循环使用。上层经洗涤过的Mextral PCB_2011b萃取剂进入下一轮循环使用。实施例3
将200L酸性废蚀刻液经过滤器过滤除杂，得到除杂废蚀刻液。将除杂废蚀刻液与400L 的Mextral PCB_2011a萃取剂加入萃取釜A中搅拌0. 5小时进行萃取。停止搅拌，静置20 分钟分层。分液，上层含铜负载有机相留于萃取釜A中，将下层经萃取后的废蚀液放入第三储槽H3中。取样分析合格后过滤，滤液存放于第四储槽H4中，补加蚀刻液配方成分进行调配即得再生蚀刻液。向萃取釜A中留下的铜负载有机相里加入200L浓度为0. 1%的碳酸氢钠溶液，搅拌洗涤40分钟。停止搅拌，静置20分钟分层。将下层碳酸氢钠洗液放出并返回第六储槽 H6中循环使用。再向上层铜负载有机相中加入400L浓度为180g/L的硫酸溶液进行反萃， 搅拌45分钟。停止搅拌，静置20分钟分层。上层Mextral PCB_2011a萃取剂留于萃取釜 A中，下层硫酸铜溶液放入储槽H8中，经检测合格后过滤除去油性物质，滤液进入电解池电解得到纯度为99. 99%的阴极铜。向萃取釜A里使用过的Mextral PCB_2011a萃取剂中加入200L浓度为0. 1%的碳酸氢钠溶液搅拌洗涤20分钟，停止搅拌，静置分层，下层碳酸氢钠洗液返回储槽第六H6中循环使用。上层经洗涤过的Mextral PCB-201 Ia萃取剂进入下一轮循环使用。实施例4
将10吨酸性废蚀刻液经过滤器过滤除杂，得到除杂废蚀刻液。将除杂废蚀刻液与10吨的Mextral PCB_2011a萃取剂加入萃取釜A中搅拌0. 5小时进行萃取。停止搅拌，静置20 分钟分层。分液，上层含铜负载有机相留于萃取釜A中，将下层经萃取后的废蚀液放入储槽中。取样分析合格后过滤，滤液存放于第四储槽H4中，补加蚀刻液配方成分进行调配即得再生蚀刻液。向萃取釜A中留下的铜负载有机相里加入12吨浓度为0. 1%的硫酸溶液，搅拌洗涤40分钟。停止搅拌，静置20分钟分层。将下层硫酸溶液放出并返回第六储槽H6中循环使用。再向上层铜负载有机相中加入10吨浓度为150g/L的硫酸溶液进行反萃，搅拌45分钟。停止搅拌，静置20分钟分层。上层Mextral PCB_2011a萃取剂留于萃取釜A中，下层硫酸铜溶液放入储槽H8中，经检测合格后过滤除去油性物质，滤液进入电解池电解得到纯度为99. 98%的阴极铜。向萃取釜A里使用过的Mextral PCB_2011a萃取剂中加入10吨浓度为0. 1%的硫酸溶液搅拌洗涤20分钟，停止搅拌，静置分层，下层硫酸洗液返回第六储槽H6中循环使用。 上层经洗涤过的Mextral PCB-2011a萃取剂进入下一轮循环使用。
权利要求
1.一种印制线路板蚀刻废液循环再生及铜提取工艺，其特征在于按如下步骤进行(1)将含铜离子浓度为5.Og/广180. Og/L的废蚀液经过滤，除去其中的固体杂质得到除杂废蚀刻液；(2)将除杂废蚀刻液转入萃取釜(A)中，再加入MextralPCB-2011型油性铜萃取剂，搅拌混合，充分萃取，然后静置分层；(3)分液，萃取釜(A)内上层负载铜的有机相留于釜中备用，下层废蚀液放入第三储槽 (H3)中，经检验分析合格过滤除杂后再补加蚀刻液所需成分即得再生蚀刻液；(4)在萃取釜(A)所得的上层负载铜的有机相中加入第六储槽(H6)的洗液，搅拌洗涤， 然后静置分层，分液，上层负载铜有机相留于釜中，下层洗液返回第六储槽(H6)循环使用；(5)再次于萃取釜(A)所得的上层铜负载有机相中，加入第七储槽(H7)中浓度为 l(T250g/L的硫酸溶液，搅拌混合进行反萃，然后静置分层；(6)分液，上层有机相即萃取剂留于萃取釜(A)中待处理，将下层硫酸铜溶液转入储槽 (H8)中，分析检测溶液中硫酸铜的浓度，达标合格后经滤，除去油性杂质，所得滤液进入电解池(H9)电解即得含量超过99. 99%的阴极铜；(7)随时取样检测电解池(H9)中硫酸铜的浓度，当其低于20g/L时，电解液变为贫铜硫酸溶液，将该溶液放出并返回硫酸储槽(H7)中循环使用；(8)将第六储槽(H6)中的洗液再加入到步骤(6)所述的上层有机相即萃取剂中，搅拌洗涤，然后静置分层；(9)分液，下层洗液返回第六储槽(H6)中循环使用，上层有机相即萃取剂可以进入下一轮萃取循环使用。
2.根据权利要求1所述一种印制线路板蚀刻废液循环再生及铜提取工艺，其特征在于所述步骤(1) (9)之间为歇性操作；每个步骤对物料的处理均在密闭体系里进行。
3.根据权利要求1所述一种印制线路板蚀刻废液循环再生及铜提取工艺，其特征在于步骤O)中所述萃取釜(A)的容量范围为0. 1吨 30吨。
4.根据权利要求1所述一种印制线路板蚀刻废液循环再生及铜提取工艺，其特征在于步骤(2)中所述Mextral PCB-2011，为属于酸性萃取剂的Mextral PCB_2011a或属于碱性萃取剂的 Mextral PCB-20lib。
5.根据权利要求1所述一种印制线路板蚀刻废液循环再生及铜提取工艺，其特征在于步骤(2)中加入的废蚀液与Mextral PCB-2011油性萃取剂的体积比为 1. 0^3. 0:3. 0 1· 0。
6.根据权利要求1所述一种印制线路板蚀刻废液循环再生及铜提取工艺，其特征在于步骤(2)中搅拌混合的时间为5 120分钟，搅拌转速为5(Γ1000转/分钟，静置时间为 5 120分钟。
7.根据权利要求1所述一种印制线路板蚀刻废液循环再生及铜提取工艺，其特征在于步骤(4)中储存于储槽Η6的洗液可以是自来水、氨水、碳酸氢钠溶液、硫酸溶液中的一种，浓度为0. 01% 5%，搅拌洗涤5 120分钟，转速为50 500转/分钟，静置时间为5 120分钟。
8.根据权利要求1所述一种印制线路板蚀刻废液循环再生及铜提取工艺，其特征在于步骤(5)中搅拌时间为5 120分钟，转速为50 1500转/分钟，静置时间为5 120分钟。
9.根据权利要求1所述一种印制线路板蚀刻废液循环再生及铜提取工艺，其特征在于步骤(8)中搅拌时间为5 120分钟，转速为5(Γ500转/分钟，静置时间5 120分钟。
10.根据权利要求1所述一种印制线路板蚀刻废液循环再生及铜提取工艺，其特征在于所述步骤(1) (9)的操作温度范围为0~90°C。
全文摘要
本发明涉及一种印制线路板蚀刻废液循环再生及铜提取工艺，该工艺可以使蚀刻废液循环再生利用，在此过程中还能将铜从蚀刻废液中提取出来经电解后得到高纯度的铜。工艺以反应釜为主要的处理装置，以间歇性操作为主要的处理方式，过程简单，操作方便，可以规避传统工艺中的诸多运行故障问题。萃取或反萃后通过充分静置来实现完全分相，减少了乳化，降低了夹带损失。生产过程采用封闭式处理，无刺激性气体泄漏，无有毒有害液体的排出，对环境友好。生产规模可大可小，投资较少，适用范围广，具有较好的经济效益和社会效益。
文档编号C22B3/26GK102251244SQ20111019567
公开日2011年11月23日 申请日期2011年7月13日 优先权日2011年7月13日
发明者徐志刚, 汤启明, 邹潜 申请人:重庆浩康医药化工集团有限公司